(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき浴中に浸漬される回転体の軸部を回転自在に支承するとともに、隣り合う四の平面を有する支持部材で支持される溶融金属めっき浴用軸受であって、
前記軸部の外周面が摺動する摺動面と、前記摺動面が延びる方向と同一方向に延設されているとともに前記支持部材の四の平面にそれぞれ対面する四の面を有し、前記四の面には、各々が対面する平面と頂部が接する凸状部が形成されていることを特徴とする溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項２】
前記摺動面が延びる方向における前記凸状部の外縁形状は円弧状であり、
前記支持部材には、外縁形状が円弧状である前記凸状部の頂部に通じる貫通孔が形成されている請求項１に記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項３】
前記平面は前記支持部材に替え前記軸受に形成されており、前記面は、前記軸受に替え前記支持部材に形成されている請求項１または２のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項４】
前記支持部材は、当該支持部材の平面の一端側に置かれた支持面を有し、さらに前記溶融金属めっき浴用軸受は、前記支持面に頂部が接する凸状部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項５】
前記軸受の面に形成された凸状部の頂部と、当該軸受の面が相対する前記支持部材の平面との間には間隙が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項６】
前記摺動面が延びる方向における前記凸状部の外縁形状は、円弧状である請求項１乃至５のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項７】
外縁形状が円弧状である前記凸状部は、前記摺動面が延びる方向において前記軸受の面の一端から他端に渡り形成されている請求項６に記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項８】
外縁形状が円弧状である前記凸状部は、前記摺動面が延びる方向において、その頂部が、前記軸受の面の中心より一端側に偏位した位置に配置されている請求項６または７のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項９】
前記軸受の面のうち隣接する面の間には各々を接続する接続面が介在されている請求項６乃至８のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項１０】
前記摺動面が延びる方向に対し直交する方向に沿う断面視において、前記接続面の形状は、外側に膨出する円弧状である請求項９に記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項１１】
前記摺動面が延びる方向において、前記軸受の面の一端および他端の少なくとも一方の角部には、Ｒ面またはＣ面が形成されている請求項１乃至１０のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項１２】
前記摺動面が延びる方向において、前記摺動面の一端および他端の少なくとも一方の角部には、Ｒ面またはＣ面が形成されている請求項１乃至１１のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【請求項１３】
前記軸受の摺動面は、セラミックスで構成されている請求項１乃至１２のいずれかに記載の溶融金属めっき浴用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融亜鉛や溶融アルミニウムその他溶融金属を鋼板の表面にめっきする溶融金属めっき装置においてサポートロールやシンクロールを回転可能に支承するため溶融金属めっき浴に浸漬される自動調芯機能を有する溶融金属めっき浴用軸受に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野に係わる溶融金属めっき浴用軸受（以下、単に軸受と言う場合がある。）が組み込まれた溶融金属めっき装置の概略構成図を図５に示す。図５に示すように、溶融金属めっき装置２０は、溶融金属めっき浴（以下単に「めっき浴」と言う場合がある。）２１が貯留されるめっき槽２２と、めっき浴２１の表層部分に浸漬されて、めっき浴２１の内に導入される鋼板Ｗの酸化を防止するためのスナウト２３と、めっき浴２１の中に配置されたシンクロール２８と、めっき浴２１の内でシンクロール２８の上方に位置する一対のサポートロール２７と、めっき浴２１の表面より僅か上方に位置するガスワイピングノズル２６とを有している。シンクロール２８自体には外部駆動力が付与されず、走行する鋼板Ｗとの接触による摩擦力で反時計回りに駆動される。またサポートロール２７は、通例、外部のモーター（ 図示せず） に連結された駆動ロールである。なお、サポートロール２７には外部駆動力が付与されない無駆動タイプもある。溶融金属めっき浴用ロールであるシンクロール２８及び一対のサポートロール２７は、フレーム２４・２５に取り付けられた軸受装置１・１により各々回転自在に支持されており、常に一体としてめっき浴２１の内に浸漬される。
【０００３】
鋼板Ｗは、スナウト２３を経てめっき浴２１の内に斜方から進入し、シンクロール２８を経由して上方に進行方向を変えられる。めっき浴２１の中を上昇する鋼板Ｗは、当該鋼板Ｗを一定の力で押し付けた一対のサポートロール２７に挟まれ、パスラインが保たれるとともに、反りや振動が防止される。ガスワイピングノズル２６は、めっき浴２１から出てきた鋼板Ｗに高速ガスを吹き付け、高速ガスのガス圧により、鋼板Ｗに付着した溶融金属めっきの厚さを均一に調整する。このようにして、溶融金属めっきが施された鋼板Ｗを得ることができる。ここで、各々のサポートロール２７には、鋼板Ｗへの押付力より矢印Ｄで示すように右斜め上方向または左斜め上方向に向かう力が作用しており、シンクロール２７を支持する軸受装置１は、その斜め上方向に向かう力を負荷することとなる。また、シンクロール２８には、鋼板Ｗに付与されるテンションにより矢印Ｇで示すように左斜め上方方向に向かう力が作用しており、シンクロール２８を支持する軸受装置１は、その左斜め上方向に向かう力を負荷することとなる。
【０００４】
ここで、溶融金属めっき浴（以下、単にめっき浴と言う場合がある。）２１に浸漬された回転体であるサポートロール２７やシンクロール２８（以下、両者を総称してロール２７・２８という場合がある。）の軸部には、高温のめっき浴２１による熱変形や、鋼板Ｗから負荷される荷重による変形が生じる。そして、変形により軸部が曲がり偏芯すると、当該軸部を支承する軸受の内面に偏磨耗が生じ、ロール２７・２８に回転不良や振動などの現象が生じる。このような現象は、めっきされた鋼板の表面に擦り疵や押し疵が発生するという品質に係わる問題や、鋼板の走行速度を高めることができないという生産性に係わる問題を招来していた。
【０００５】
かかる問題を解消するため自動調芯機能を付与した構成の軸受が従来から提案されたおり、その一例が下記特許文献１・２に開示されている。特許文献１には、「溶融金属めっきラインにおける溶融金属浴中のサポートロールにおいて、前記サポートロールを無駆動とし、該サポートロール軸受と摺動接触するスリーブ外周部に自溶性合金溶射すると共に、内表面を鏡面仕上げした断面形状が凸状をなすブッシュを設け、前記ブッシュの外周を球面軸受としたことを特徴とする無駆動溶融金属浴中のサポートロール」、が開示されており、前記ブッシュが自動調芯軸受として機能する。
【０００６】
また、特許文献２に開示された軸受装置は、「溶融メッキ浴内に浸漬配置されるロールを回転自在に支承する軸受装置において、ハウジングに内装されて前記ロールの軸部負荷方向を支承する軸受部材の外周部を、正面視及び側面視のそれぞれが円弧状となるように形成した調芯機能を備えたことを特徴とする軸受装置」、である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４８２９８号公報
【特許文献２】実開平１−１１９０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１・２に開示された軸受は、その自動調芯機能により、いずれも上記ロールの偏芯にともなう問題を解消することができるものの、以下のような問題があった。すなわち、特許文献１のサポートロールにおいて軸受であるブッシュは、その自動調芯機能を奏する外周面が球状をなしており、その内面がサポートロールの軸部と摺動する摺動面となっている。ここで、溶融金属めっき浴用軸受は、腐蝕性が高いめっき浴中で使用されるため、摺動による摩擦磨耗に加えめっき浴による腐蝕磨耗も進みやすく、使用中に摺動面は大きく磨耗し、粗面化する。摺動面が粗面化すると軸部表面との摩擦係数が大きくなるため、軸部の回転に伴い軸受も回転する、いわゆる連れ回りという現象を招来する。この軸部の連れ回りのために軸受の外周面または当該外周面が接触するアームの内面に磨耗が生じ、軸受が奏すべき自動調芯機能が損なわれるという問題があった。また、特に難加工材であるセラミックス製の軸受においては、特許文献１の軸受のように、外周面を球状に形成することは非常に困難であり、工業生産上、軸受のコストが高くなるという問題があった。
【０００９】
一方で、特許文献２に開示された軸受によれば、正面視が半円環状の軸受の底面に接触するように回り止めを配置することにより、上記特許文献１の連れ回りの発生を回避し、連れ回りによる軸受の外周面の磨耗の発生を防止できる。しかしながら、特許文献２の軸受では、軸部の偏芯に対し、その鉛直方向の成分と水平方向の成分との調芯をともに軸受の外周面の頂部のみで負担する。そのため軸受の外周面の頂部または当該頂部が接触するハウジングの内面に局部的に磨耗が生じ、軸受が奏すべき自動調芯機能が損なわれるという問題があった。また、特許文献２の軸受は、正面視および側面視のそれぞれが円弧状となるよう軸受の外周面を形成する必要があり、特許文献１の軸受と同様に、工業生産上、軸受のコストが高くなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点を発明者が鋭意検討してなされたものであり、溶融金属めっき浴に浸漬され使用される溶融金属めっき浴用軸受において、自動調芯機能を奏すべき面の使用中における磨耗が少なく、自動調芯機能を長期間に渡り維持できるシンプルな構成の溶融金属めっき浴用軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の一態様は、溶融金属めっき浴中に浸漬される回転体の軸部を回転自在に支承するとともに、互いに直交する二の平面を有する支持部材で支持される溶融金属めっき浴用軸受であって、前記軸部の外周面が接触しつつ摺動可能な摺動面と、前記摺動面が延びる方向と同一方向に延設されているとともに前記支持部材の二の平面に対面する少なくとも二の面を有し、前記二の面には、各々が対面する平面と頂部が接する凸状部が形成されていることを特徴とする溶融金属めっき浴用軸受である。
【００１２】
前記支持部材は、前記二の平面に替え、互いに直交する四の平面を有し、前記溶融金属めっき浴用軸受は、前記二の面に替え、前記摺動面が延びる方向と同一方向に延設されているとともに前記支持部材の四の平面に対面する四の面を有し、前記四の面には、各々が対面する支持平面と頂部が接する凸状部が形成されていてもよい。
【００１３】
さらに、前記支持部材の平面は、前記支持部材に替え前記軸受に形成されており、前記軸受の面は、前記軸受に替え前記支持部材に形成されていてもよい。
【００１４】
前記支持部材は、当該支持部材の平面の一端側に置かれた支持面を有し、さらに前記溶融金属めっき浴用軸受は、前記支持面に頂部が接する凸状部を有することが好ましい。
【００１５】
前記軸受の面に形成された凸状部の頂部と、当該軸受の面が相対する前記支持部材の平面との間には間隙が設けられていることが好ましい。
【００１６】
前記摺動面が延びる方向における前記凸状部の外縁形状は、円弧状であることが好ましい。この外縁形状が円弧状である前記凸状部は、前記摺動面が延びる方向において前記軸受の面の一端から他端に渡り形成されていることがなお好ましい。さらに、外縁形状が円弧状である前記凸状部は、前記摺動面が延びる方向において、その頂部が、前記軸受の面の中心より一端側に偏位した位置に配置されていることが望ましい。
【００１７】
さらに、前記凸状部の外縁形状が円弧状である場合に、前記軸受の面のうち隣接する面の間には各々を接続する接続面が介在されていることが好ましい。前記接続面の形状は、前記摺動面が延びる方向に対し直交する方向に沿う断面視において、外側に膨出した円弧状であることが望ましい。
【００１８】
前記支持部材には、外縁形状が円弧状である前記凸状部の頂部に通じる貫通孔が形成されていることが好ましい。
【００１９】
前記摺動面が延びる方向において、前記軸受の面の一端および他端の少なくとも一方の角部には、Ｒ面またはＣ面が形成されていることが好ましい。
【００２０】
前記摺動面が延びる方向において、前記摺動面の一端および他端の少なくとも一方の角部には、Ｒ面またはＣ面が形成されていることが望ましい。
【００２１】
前記軸受の摺動面は、セラミックスで構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、下記で詳細に述べるように、本発明の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係わる第１態様の軸受が組み込まれた軸受装置の斜視図である。
【図２】図１の軸受の軸芯に対し鉛直な平面Ａおよび水平な平面Ｈに沿う断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の正面図、背面図、右側面図である。
【図５】図１の軸受装置が組み込まれた溶融金属めっき装置の概略構成図である。
【図６】図１の軸受の第１変形例、第２変形例の軸受が組み込まれた軸受装置の図である。
【図７】図１の軸受の第３変形例〜第５変形例の軸受が組み込まれた軸受装置の図である。
【図８】本発明に係わる第２態様の軸受が組み込まれた軸受装置の正面図である。
【図９】本発明に係わる第３態様および第４態様の軸受が組み込まれた軸受装置の図である。
【図１０】本発明に係わる第５態様の軸受が組み込まれた軸受装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係わる軸受について、その第１態様および第１態様の複数の変形例、ならびに第２〜第５態様に基づき、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、上記第１〜第５態様の軸受は、いずれも軸受装置に内蔵され、上記図５を参照して説明した溶融金属めっき装置に組み込まれて使用されるが、本発明はこれに限定されることなく、その作用効果を奏する限り、同一性の範囲内で適宜変形して実施することができる。また、第１〜第５態様の軸受の各構成要素は、本発明の作用効果を奏する限り、適宜互いに組み合わせて実施することができる。さらに、以下の説明では、めっき浴中に浸漬される回転体としてサポートロールの軸部を回転自在に支承する軸受を例として説明するが、本発明は、シンクロールその他溶融金属めっき浴中に浸漬される回転体において、同様に実施することができる。
【００２５】
［第１実施形態］
第１態様の軸受について、図１〜４を参照して説明する。ここで、図１は、第１態様の軸受３が組み込まれた軸受装置１の斜視図、図２は、図１の軸受３の軸芯Ｉに対し鉛直な平面Ａおよび水平な平面Ｈに沿う軸受装置１の断面図、図３は、図２のＢ−Ｂ断面である正断面図、図４（ａ）は、図１の軸受装置の正面図、図４（ｂ）は、その背面図、図４（ｃ）は、その側面図である。なお、図１〜３に示すように、以下の説明では、軸受３の摺動面３ａが延びる方向である、軸受３の軸芯Ｉに沿う軸をＸ軸、Ｘ軸に直交するとともに軸芯Ｉに水平に交わる軸をＹ軸、Ｘ軸・Ｙ軸に共に直交する軸芯Ｉに垂直に交わる軸をＺ軸と称する。
【００２６】
第１態様の軸受３が組み込まれた軸受装置１は、図１に示すように、めっき浴中に浸漬される回転体であるサポートロールの軸部２７ａを回転自在に支承する軸受３と当該軸受３を支持する支持部材２とで構成されている。以下、支持部材２、軸受３の順にその構造を詳細に説明する。なお、軸受装置１は、サポートロールの両端に２組配置されているが、両者の構成は同一であるので、一方の軸受装置１についてのみ説明し、他方の軸受装置１の説明は省略する。
【００２７】
［支持部材］
第１態様の支持部材２は、図３に詳細を示すように、互いに直交する四の平面（以下、理解しやすいように支持平面と言う。）、具体的に上方の支持平面２ａ、下方の支持平面２ｃ、右方の支持平面２ｄおよび左方の支持平面２ｂを有しており、これら四の支持平面２ａ〜２ｄは、各々平板状部材２ｅ〜２ｈの内面（一面）となっている。この４枚の平板状部材２ｅ〜２ｈは、支持平面２ａ〜２ｄを構成する各々の内面が互いに直交し、各面により断面が略矩形状（本態様の場合には正四角形状）の収納室２ｑを形成するよう、各々固定されている。さらに、本発明において必須の構成ではないが、図２に示すように、本態様の支持部材２には、Ｘ軸方向において支持平面２ａ〜２ｈの一端に、支持平面２ａ〜２ｈと直交する平面または円弧面の支持面２ｍが配置されるよう、その支持面２ｍを内面（一面）として有する平板状部材２ｉが収納室２ｑを塞ぐ状態で、平板状部材２ｅ〜２ｈの一端に固定されている。そして、図１に示すように、軸受３は、Ｘ軸方向において、平板状部材２ｉに相対する収納室２ｑの一端開口から収納室２ｑに収納され、Ｘ軸方向に移動しないよう、その端部が、平板状部材２ｆ・２ｈの端面に接合された一対の固定部材２ｎで固定される。
【００２８】
平板状部材２ｅ〜２ｉは、化学的腐蝕性の高いめっき浴に対し耐蝕性を有する材料で構成することが望ましく、セラミックスやステンレス鋼などの金属を選択するとよい。また、自動調芯の際に軸受３と接触しつつ傾動する支持平面２ａ〜２ｄおよび支持面２ｍには耐摩耗性が要求されるので、平板状部材２ｅ〜２ｉを金属で構成する場合には、硬度の高く耐摩耗性に優れたセラミックスやサーメットなどの皮膜を支持平面２ａ〜２ｄおよび支持面２ｍに形成しておくことが望ましい。
【００２９】
さらに、平板状部材２ｅ〜２ｉの内面全体を支持平面２ａ〜２ｄまたは支持面２ｍとする必要はなく、後述する軸受３の凸状部３ｆ・３ｋが接触する部分に支持平面２ａ〜２ｄまたは支持面２ｍを設けておけばよい。その点、本態様の支持部材２は、好ましい態様として、比較的密閉された空間である収納室２ｑからめっき浴を排出するため、当該収納室２ｑに連なるめっき浴の排出口を平板状部材２ｅ〜２ｉに設けており、平板状部材２ｅ〜２ｉの各々の内面（一面）の一部である中央部が支持平面２ａ〜２ｄおよび支持面２ｍとなっている。
【００３０】
具体的には、本態様の支持部材２におけるめっき浴の排出口は、図１および図４に示すように、四隅を切り欠かれ略十の字形状をなす各平板状部材２ｅ〜２ｉの、四隅の開口２ｏ・２ｐとして構成してある。そして、軸受装置１をめっき浴に浸漬した際に収納室２ｑに浸入しためっき浴は、軸受装置１の引き上げ時に、この開口２ｏ・２ｐから排出される。かかる構成の支持部材２によれば、収納室２ｑ、特にその支持平面２ａ〜２ｄと軸受３の外周面との間の間隙に浸入しためっき浴は、メンテナンス等のために軸受装置１を引上げた際、開口２ｏ・２ｐを通じて容易に外部に流出する。したがって、軸受装置１の引上げ後に、上記間隙に残留し冷却固化しためっき浴が、収縮変形する支持部材２で軸受３に押し付けられ、軸受３を破損することを効果的に防止することが可能となる。
【００３１】
なお、図１において、符号２Ｌは、軸受３の凸状部３ｆの頂部３ｇに位置に対応し、平板状部材２ｆ・２ｈのほぼ中央部に形成された貫通孔状のめっき浴の排出口である。かかる排出口２ｊ・２Ｌの作用効果については、下記軸受３の説明の欄で詳細に説明する。
【００３２】
本態様の軸受装置１において、めっき浴の排出口は上記のとおり平板状部材２ｅ〜２ｉの四隅を切り欠き形成しているが、当該排出口は収納室２ｑに連なっていればよく、四隅の排出口を貫通孔状に構成してもよい。また、収納室２ｑから円滑にめっき浴を排出するという観点から、支持平面２ａ〜２ｄまたはめっき浴排出口２ｏ・２ｐ・２ｊ・２Ｌの表面にめっき浴が付着しがたいことが望ましく、めっき浴との濡れ性の低いセラミックスやサーメットなどの皮膜をこれらに形成しておくことが望ましい。さらに、同様な観点から、上方の平板状部材２ｅの中央部に貫通孔状の開口２ｊを設け、めっき浴が収納室２ｑから円滑に排出されるように支持部材２を構成することが望ましい。
【００３３】
［軸受］
次に、軸受３について説明する。第１態様の軸受３は、図１〜３に示すように、外観が略円柱形状をなすサポートロールの軸部２７ａの外周面が摺動する、Ｘ軸方向に延びる摺動面３ａと、摺動面３ａが延びる方向と同一方向であるＸ軸方向に延設されているとともに支持部材２の四の支持平面２ａ〜２ｄに各々対面する四の面（以下、理解しやすいように外面と言う。）３ｂ〜３ｅを有している。そして、その四の外面３ｂ〜３ｅには、図２に示すように、各々が対面する支持平面２ａ〜２ｄと頂部３ｇが接する凸状部３ｆが形成されている。
【００３４】
かかる構成の軸受３が組み込まれた軸受装置１によれば、図３において矢印Ｅで示すように左回りに回転するサポートロールの軸部２７ａの外周面は、軸受３の摺動面３ａに接しつつ摺動する。なお、図３に示すようにサポートロールには矢印Ｄで示す負荷が作用しているため、軸受３は、その摺動面３ａの左方上部で軸部２７ａを支持しており、その外面３ｂ〜３ｅのうち少なくとも上方の外面３ｂおよび左方の外面３ｃの２面に設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが、これらと対面する支持部材２の支持平面２ａ・２ｂと接する状態となっている。
【００３５】
そして、高温のめっき浴による加熱、鋼板から負荷される荷重により軸部２７ａが変形してその軸芯が偏芯すると、軸受３には、軸部２７ａの偏芯量に応じ、Ｙ軸およびＺ軸回りの回転モーメントが作用する。ここで、支持部材２の支持平面２ａ・２ｂには、軸受３の外面３ｂ・３ｃに各々設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが接している。しかして、Ｙ軸回り方向において、軸受３は、Ｙ軸回りの回転モーメントのために、外面３ｂに設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇを支点として、外面３ｂが支持平面２ａに対し偏芯量に応じ傾動する。また、Ｚ軸回り方向において、軸受３は、Ｚ軸回りの回転モーメントのために、外面３ｃに設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇを支点として、外面３ｃが支持平面２ｂに対し偏芯量に応じ傾動する。このように、軸部２７ａの偏芯にともない軸受３に作用する回転モーメントのうち、Ｙ軸回りの成分を外面３ｂに設けられた凸状部３ｆの表面３ｂで、Ｚ軸回りの成分を外面３ｃに設けられた凸状部３ｆの表面３ｃで、２面で分離して受け、それぞれの方向に傾動せしめることにより、軸受３の傾動による支持部材２の支持平面２ａ・２ｂの磨耗を抑制しつつ軸部２７ａの偏芯量に応じた軸受３の自動調芯が可能となる。さらに、外面３ｂと外面３ｃの各々に形成された凸状部３ｆの頂部３ｇは、互いに直交する支持平面２ａおよび２ｂと接しているので、軸部２７ａの外周面と軸受３の摺動面３ａとの摺動時の摩擦抵抗により軸芯Ｉ回りに軸受３が連れ回りすることもない。
【００３６】
次いで、まず、軸受３を正面から見た態様について、図３を参照して説明する。図に示すように、本態様の軸受３は、大略矩形状（本態様の場合には正四角形状）の断面形状を有し、上方の外面３ｂが支持平面２ａ、左方の外面３ｃが支持平面２ｂ、下方の外面３ｄが支持平面２ｃ、右方の外面３ｅが支持平面２ｄと対面するよう、支持部材２の収納室２ｑに挿着されている。この軸受３の中央部には、軸部２７ａよりも大きな内径の略円柱形状の中空部３ｓが形成されており、中空部３ｓの内周面が摺動面３ａとして機能している。なお、上記説明した第１態様の軸受の作用効果からすると、軸受３は、少なくとも直交する二の外面３ｂ・３ｃを備えていれば足りる。しかしながら、操業条件などの変化により、サポートロールに作用する負荷の方向が変動し、図３に示す矢印Ｄと反対方向に負荷が作用する可能性がある場合には、この負荷により反対方向に移動するサポートロールを支持するため当該外面３ｂ・３ｃと相対する外面３ｄ・３ｅを備えておくことが好ましい。
【００３７】
軸受３の各外面３ｂ〜３ｅは、支持平面２ａ〜２ｄに対し全てが密着するよう構成してもよいが、図示するように、軸受３が収納室２ｑに挿着されたとき、各々の間に、Ｚ軸方向の隙間ａまたはＹ軸方向の隙間ｂが形成されるように構成することが望ましい。このように隙間ａ・ｂを設けることで以下の利点が生じる。まず、第１に、収納室２ｑへの軸受３の挿着が容易になる。第２に、相対する二の外面、すなわち外面３ｂと３ｄおよび外面３ｃと３ｅの各々の凸状部３ｆを同一形状とし、その頂部３ｇをＸ軸方向において同一位置に配置する必要がなく、軸受３を低コストで形成することが可能となり、さらに軸部２７ａの偏芯の態様に応じ凸状部３ｆを各々異なる形状とすることも可能となる。なお、外面３ｂ〜３ｅが支持平面２ａ〜２ｄと全て密着させる場合、軸受３が自動調芯機能を発揮するためには、相対する外面３ｂと３ｄおよび外面３ｃと３ｅが軸芯を介し対称となるよう、各々の凸状部３ｆを同一形状とし、その頂部３ｇをＸ軸方向において同一位置に配置する必要がある。第３に、間隙ａ・ｂを設けることにより、自動調芯のため外面３ｂ・３ｃが支持平面２ａ・２ｂと傾動し、その結果磨耗により寿命を迎えた場合でも、支持部材２から軸受３を一旦取り外し、Ｘ軸周りに１８０°、軸受３を回転させ収納室２ｑに再挿着すれば、未使用の外面３ｄ・３ｅにより自動調芯を機能せしめることができ、１個の軸受３の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
次いで、第４に、外面３ｂ〜３ｅと支持平面２ａ〜２ｄとの間に浸入しためっき浴は隙間ａ・ｂを通じ排出されるので、軸受装置１の引上げ時における軸受３の破損を防止できる。なお、外面３ｂ〜３ｅの各々の凸状部３ｆの頂部３ｇは、支持平面２ａ〜２ｄと接するよう構成されているため、頂部３ｇと支持平面２ａ〜２ｄの接触部に浸入しためっき浴は排出され難い可能性がある。この接触部に浸入しためっき浴を排出するため、上記支持部材２の項で説明したように、頂部３ｇに位置に対応し、平板状部材２ｆ・２ｈのほぼ中央部に形成された貫通孔状のめっき浴の排出口２ｊ〜２Ｌが設けられている。
【００３９】
さらに、図３に示すように、軸受３には、隣接する外面３ｂ〜３ｅの間に、各々を接続する接合面３ｏ〜３ｒを設けることが好ましい。具体的には、軸芯Ｉに直交するＹ−Ｚ平面に沿う断面視において、外面３ｂと外面３ｃとはその端部において接続面３ｏで接続され、外面３ｃと外面３ｄとは接続面３ｐで接続されおり、外面３ｄと外面３ｅ、外面３ｅと外面３ｂについても同様である。ここで、隣接する外面３ｂ〜３ｅが直接接続していても、軸受３は自動調芯機能を発揮することは可能であるが、外面３ｂ〜３ｅが直接接続すると接続部に鋭角な角部が生じる。この角部には、軸受装置１のめっき浴への浸漬および引き上げ時の急激な加熱・冷却によりクラック等が生じ、軸受３の破損の原因となりやすい。一方で、本態様の軸受３のように隣接する外面３の間に接続面３ｏ〜３ｒを設け鋭角な角部を消滅せしめることにより、軸受３の破損を抑制することができる。また、隣接する外面３ｂ〜３ｅの間に接続面３ｏ〜３ｒを設けることにより、軸受３と支持部材２との間に浸入しためっき浴を効果的に排出することも可能となる。なお、接続面の形態は特段限定されず、摺動面３ａが延びる方向であるＸ軸に直交する断面視、すなわちＹ−Ｚ平面において、直線状のＣ面、軸芯Ｉ側に引っ込んだ凹面、複数の平面や曲面で構成された多角面その他各種の形態とすることができる。しかしながら、肉厚の急変部を減じ、加熱・冷却により発生する熱応力を低減するため、図３に示すように、接続面３ｏ〜３ｒの形状は、外側に膨出する円弧状とすることが望ましい。
【００４０】
次に、軸受３を側面から見た態様について、図２を参照して説明する。図２に示すように、本態様の軸受３は、Ｘ軸方向において、中空部３ｓの左端の開口から軸部２７ａが挿入される、Ｘ軸に沿う断面視が略コの字状である。この軸受３の各々の外面３ｂ〜３ｅに形成された凸状部３ｆのＸ軸に沿った断面視における外縁形状は、外側に凸をなす円弧状である。本態様の軸受３において、外縁が円弧状をなす凸状部３ｆは、当該外縁が外面３ｂ〜３ｅの左端（一端）から右端（他端）を結ぶように両端に渡り形成されており、Ｘ軸方向においてその中央に頂部３ｇは位置している。つまり、本態様の軸受３では、凸状部３ｆの表面が、実質的に軸受３の外面３ｂ〜３ｅとなっている。なお、各凸状部３ｆの外縁形状は同一であるが、上記説明したように軸受３と支持部材２との間には隙間ａ・ｂが設けてあるので、完全に同一とする必要はなく、異なる外縁形状としてもよい。
【００４１】
上記軸受３において、上記凸状部３ｆのＸ軸に沿う断面形状は、Ｚ軸上およびＹ軸上のいずれの箇所でも図２で示す形状と同一である。すなわち、凸状部３ｆは、全体として略蒲鉾形状をなしており、凸状部３ｆの表面（外面３ｂ〜３ｅでもある。）は外側に凸の一つの曲面となっている。このように、凸状部３ｆを略蒲鉾形状とすることにより、支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄとの接触面積が増加し、調芯動作の際の支持平面２ａ〜２ｄとの摩擦による凸状部３ｆの表面の磨耗が抑制され、軸受３を長寿命化できるので好ましい。
【００４２】
ここで、第１態様の軸受３と凸状部の形態が異なる軸受について、図６および図７を参照しつつ説明する。なお、凸状部の形態のみが異なる第１態様の軸受３の第１〜第５変形例に係わる軸受４〜８が組み込まれた軸受装置１を示す図６・７において、支持部材２や軸受の摺動面３ａその他第１態様の軸受３と同一の構成要素については同一符号を付しており、詳細な説明を省略する（図８〜１０を参照しつつ以下説明する第２〜第５態様の軸受についても同様である。）。
【００４３】
第１変形例に係わる軸受４が組み込まれた軸受装置１の正面図である図６（ａ）に示す。本態様の軸受４は、Ｘ軸方向に延びるとともに支持平面２ａ〜２ｄに各々対面する平面状の四の外面４ｂ〜４ｅと、各外面４ｂ〜４ｅの中央部に突起するよう形成された半球状の凸状部４ｆとを有する点で第１態様の軸受３と相違している。かかる軸受４によれば、半球状の各凸状部４ｆの頂部３ｇが、支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄと接するよう配置されているので、軸部２７ａの偏芯に対応し頂部３ｇを支点として軸受４は傾動し、軸芯Ｉ回りの軸受４の連れ回りを防止しつつ自動調芯機能を奏することとなる。なお、軸受４は、その凸状部４ｆを半球状としており、凸状部４ｆの表面と支持平面２ａ〜２ｄとの接触面積が少なく、第１態様の軸受３に比べ耐摩耗性の点では幾分不利であるが、その外面４ｂ〜４ｅと支持平面２ａ〜２ｄとの間の間隙が広く、めっき浴の排出性の面からは有利である。
【００４４】
第２変形例に係わる軸受５が組み込まれた軸受装置１の側断面図を図６（ｂ）に示す。なお、図６（ｂ）において、軸受５の右端部は側面図となっている。図に示すように、本態様の軸受５は、Ｘ軸方向に延設されるとともに支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄ（支持平面２ｂ・２ｄは不図示）に対面する平面状の四の外面５ｂ〜５ｅ（外面５ｃは不図示）と、各外面５ｂ〜５ｅにおいてＺ軸またはＹ軸に沿い突起するように形成された一条の凸状部５ｆとを有する点で、第１態様の軸受３と相違している。かかる軸受５においても、軸芯Ｉ回りの軸受５の連れ回りを防止しつつ自動調芯機能を発揮することができ、さらに上記第１変形例に係わる軸受４に比べ支持平面２ａ〜２ｄとの接触長が長いので耐磨耗性を向上することができる。なお、軸受５の外面５ｅに形成された凸状部５ｓのように、種々の形態で生じる可能性のある軸部２７ａの偏芯に対応できるようＸ軸方向において他の凸状部５ｆと異なる位置に凸状部を設けてもよい。
【００４５】
第３変形例に係わる軸受６が組み込まれた軸受装置１の側断面図を図７（ａ）に示す。本態様の軸受６は、Ｘ軸に沿う断面形状が外側に凸の略三角形状の凸状部６ｆを有している点で、第１態様の軸受３と相違している。この凸状部６ｆのＸ軸に沿う断面形状は、上記第１態様の凸状部３ｆと同様に、Ｚ軸上およびＹ軸上のいずれの箇所でも図７（ａ）で示す形状と同一であり、凸状部６ｆは、全体として略山形状をなしている。そして、支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄ（支持平面２ｂ・２ｄは不図示）と対面する凸状部６ｆの２面が外面６ｂ〜６ｅであり（外面６ｃ・６ｅは不図示）、凸状部６ｆの２面が交わる交点が頂部３ｇとなっている。なお、頂部３ｇおよび当該頂部３ｇが接する支持平面２ａ〜２ｄの損傷を抑制するため、凸状部６ｆの２面の交点は、丸めておくことが望ましい。かかる軸受６においても、軸芯Ｉ回りの軸受５の連れ回りを防止しつつ自動調芯機能を発揮することができる。
【００４６】
第４変形例に係わる軸受７が組み込まれた軸受装置１の側断面図を図７（ｂ）に示す。本態様の軸受７は、Ｘ軸に沿い延設されるとともに支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄ（支持平面２ｂ・２ｄは不図示）に対面する平面状の四の外面７ｂ〜７ｅ（外面７ｃ・７ｅは不図示）と、Ｘ軸方向において外面７ｂ〜７ｅの一部、具体的には外面７ｂ〜７ｅの中央部に形成されたＸ軸に沿う断面形状が外側に凸の円弧状をなす凸状部７ｆを有する点で、第１態様の軸受３と相違している。なお、凸状部７ｆの断面形状は、Ｚ軸上およびＹ軸上のいずれの箇所でも図７（ｂ）で示す形状と同一であり、凸状部７ｆは、全体として略蒲鉾形状をなしている。かかる軸受７においても、軸芯Ｉ回りの軸受７の連れ回りを防止しつつ自動調芯機能を発揮することができる。
【００４７】
第５変形例に係わる軸受８が組み込まれた軸受装置１の側断面図を図７（ｃ）に示す。本態様の軸受８は、基本的には、第１態様の軸受３と同一の構成であるが、その外面８ｂ〜８ｅ（外面８ｃ・８ｅは不図示）に配置された凸状部８ｆの頂部３ｇが、Ｘ軸方向において軸受８の中心Ｆより距離ｃだけ左側（軸部２７ａが挿入される中空部３ｓの開口側）に偏位した位置に配置されている点で、軸受３と相違している。かかる軸受８によれば、軸芯Ｉ回りの軸受８の連れ回りを防止しつつ自動調芯機能を発揮することができるとともに、中空部３ｓへの軸部２７ａの挿入や軸部２７ａの変形により比較的損傷を受けやすい軸受８の左端部の厚みｄを厚くでき、軸受８の長寿命化の面で有利である。
【００４８】
次いで、好ましい態様である第１態様の軸受３において、軸受３と軸部２７ａとの間に介在する潤滑媒体であるめっき浴の循環に関する構成および軸部２７ａの偏芯にともない生じる可能性のある軸受３の破損を防止する構成ついて説明する。まず、前者であるが、本態様の軸受３には、稼動中にＸ軸方向へ移動するサポートロールに対し、その軸部２７ａの右端面を受けＸ軸方向の移動を規制するため、スラスト受けとしての軸受端部３ｎが右端に配置されている。一方で、このように軸受端部３ｎを設け軸受３の右端を閉塞すると、潤滑媒体であるめっき浴が軸受３と軸部２７ａの摺動面に円滑に供給されず、またドロスなどの異物が軸受３の内部に滞留する可能性がある。このため、中空部３ｓの右端から軸受端部３ｎに至るまでの領域に配置された、中空部３ｓと比べて内径の大きな湯溜まり部３Ｌと、Ｘ軸方向に沿い軸受端部３ｎを貫通するように形成された貫通孔３ｍとを軸受３に設けておくことが好ましい。この構成により、軸受３に軸部２７ａが挿入された場合であっても、めっき浴は、貫通孔３ｍを通じて湯溜まり部３Ｌと外部の間を循環し、ドロスを円滑に排除しつつ潤滑媒体として機能することとなる。また、軸受端部３ｎを設け軸受３の右端を閉塞すると、軸受装置１を引上げた際にその内部にめっき浴が残留し、残留しためっき浴が冷却凝固する過程で軸受３を破損せしめる可能性がある。このため、図に示すように、貫通孔３ｍは、その下面を、Ｚ軸方向において摺動面３ａ（中空部３ｓの内面）の下面より下方に位置するよう配置し、軸受３の内部に流入しためっき浴が貫通孔３ｍを通じて外部に排出されるよう構成することが望ましい。
【００４９】
さらに、上記のように軸受３の右端に軸受端部３ｎを配置する場合には、軸受端部３ｎが対面する支持部材２の平板状部材２ｉの支持面２ｍに、頂部が接する凸状部３ｋを軸受端部３ｎに設けることが好ましい。これにより、軸部２７ａの偏芯に対する軸受３の調芯がより円滑に実施される。
【００５０】
次に、軸部２７ａの偏芯にともない生じる可能性のある軸受３の破損を防止する構成について説明する。図２に示す軸受３のように、Ｘ軸方向において、摺動面３ａの左端（一端）または右端（他端）に存する角部、すなわち中空部３ｓの開口端の角部には、Ｒ面３ｊを設けておくことが好ましい。これにより、偏芯時の変形により傾いた軸部２７ａの外周面が、中空部３ｓの開口端の角部に押し付けられ、その角部を破損させることを防止することができる。また、自動調芯時に矢印Ｃ方向に傾動する軸受３においても、支持部材２の支持平面２ａ〜２ｄとの衝突を防止するため、Ｘ軸方向において、軸受３の外面の３ｂ〜３ｅの左端または右端の角部には、Ｒ面３ｈ・３ｉを設けておくことが好ましい。上記Ｒ面３ｈ〜３ｊは、Ｃ面であってもよい。
【００５１】
［材料構成］
めっき浴中に浸漬され軸部２７ａと摺動する軸受３には、めっき浴に対する耐蝕性と摺動に対する耐摩耗性が要求される。そのため、軸受３の少なくとも摺動面３ａの部分は、セラミックスで構成することが望ましい。以下、軸受３をセラミックスで構成する場合について、その好適な例を説明する。なお、上記第１〜第５変形例に係わる軸受、下記第２〜第５態様の軸受をセラミックスで構成する場合でも同様である。
【００５２】
セラミックスとしては、サポートロールが使用される雰囲気その他の操業条件の要請による耐熱衝撃性・耐蝕性などに応じ、アルミナ・ジルコニア・シリカその他の酸化物系セラミックス、硼化ジルコニウム・硼化チタン・硼化ボロンその他の硼化物系セラミックス、炭化シリコン・炭化ボロンその他の炭化物系セラミックス、またはカーボンなどの無機材料を利用してよい。そして、軸受３は、めっき浴への浸漬および取出しの際に急熱・急冷されるため、耐熱衝撃性に優れている必要がある。そのため、軸受３を構成するセラミックスとしては、熱伝導率が高い窒化珪素・窒化アルミその他の窒化物系セラミックスが好ましく、めっき浴である溶融金属に対し高い耐溶損性および耐磨耗性を有し、高温強度に優れた窒化珪素系セラミックスが特に好ましい。以下、軸受３を構成するに好適な窒化珪素セラミックスについては、特開２００１−３３５３６８号に記載のものと同じでよい。
【００５３】
窒化珪素セラミックス中に存在するアルミニウム及び酸素はフォノン散乱源となり、熱伝導率を低減させる。窒化珪素セラミックスは、窒化珪素粒子とその周囲の粒界相とから構成され、アルミニウム及び酸素はこれらの相に含有される。アルミニウムは珪素に近いイオン半径を有するため、窒化珪素粒子内に容易に固溶する。アルミニウムの固溶により窒化珪素粒子自身の熱伝導率が低下し、窒化珪素セラミックスの熱伝導率は著しく低下する。従って、窒化珪素セラミックス中におけるアルミニウムの含有量はできるだけ少なくすることが望ましい。
【００５４】
焼結助剤として添加する酸化物中の酸素の多くは粒界相に存在する。窒化珪素セラミックスの高熱伝導率化を達成するには、窒化珪素粒子に比べて熱伝導率が低い粒界相の量を低減することが必要である。焼結助剤の添加量の下限は、８．５％以上の相対密度を有する焼結体が得られる量である。焼結助剤の添加量をこの範囲内でできるだけ少なくすることにより、粒界相中の酸素量を低減させることが望ましい。
【００５５】
酸素量の少ない窒化珪素粉末を原料とすると、粒界相中の酸素量が低減できるために粒界相の量自体を低減でき、焼結体の高熱伝導率化が達成されるが、焼結過程で生成するＳｉＯ２の量の減少により難焼結性となる。ところが、他の酸化物より焼結性に優れたＭｇＯを焼結助剤として用いると、焼結助剤の添加量を少なくして、緻密な焼結体を得ることができる。その結果、焼結体の熱伝導率は飛躍的に高くなる。
【００５６】
マグネシウムとともに添加し得る焼結助剤としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ，Ｌｕ等の周期律表第３族（後述）が挙げられる。なかでも、焼結温度及び圧力が高くなり過ぎないという点で、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂが好ましい。
【００５７】
軸受３を構成する窒化珪素セラミックスの常温における熱伝導率は５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、より好ましくは６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。従って、窒化珪素系セラミックス中の酸素含有量は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには５重量％以下であり、６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには３重量％以下である。また窒化珪素粒子中の酸素含有量は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには２．５重量％以下であり、６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには１．５重量％以下である。さらに窒化珪素系セラミックス中のアルミニウムの含有量は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには０．２重量％以下であり、６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を得るには０．１重量％以下である。
【００５８】
窒化珪素セラミックス中のマグネシウムＭｇＯと周期律表第３族元素酸化物の合計量は０．６〜７重量％であるのが好ましい。その合計量が０．６重量％未満では、焼結体の相対密度が９５％未満と不十分である。一方７重量％を超えると、熱伝導率の低い粒界相の量が過剰となり、焼結体の熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満となる。ＭｇＯ＋第３族元素酸化物は０．６〜４重量％であるのがより好ましい。
【００５９】
ＭｇＯ／第３族元素酸化物の重量比は１〜７０が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜５が最も好ましい。ＭｇＯ／第３族元素酸化物が１未満では、粒界相中の希土類酸化物の割合が多すぎるため、難焼結性となり緻密な焼結体が得られない。また、ＭｇＯ／第３族元素酸化物が７０を超えると焼結時におけるＭｇの拡散を抑制できず、焼結体表面に色むらが生じる。ＭｇＯ／第３族元素酸化物が１〜７０の範囲にあると、１６５０〜１８５０℃での焼結により高熱伝導率化が著しい。焼結体を１８００〜２０００℃で熱処理すると、さらに高熱伝導率化される。熱処理による高熱伝導率化は、窒化珪素粒子の成長と蒸気圧の高いＭｇＯの揮発による。
【００６０】
窒化珪素粒子中のアルミニウム、マグネシウム及び周期律表第３族元素の合計量は１．０重量％以下であるのが好ましい。
【００６１】
窒化珪素焼結体中のβ型窒化珪素粒子のうち、短軸径が５μｍ以上のβ型窒化珪素粒子の割合が１０体積％超では、焼結体の熱伝導率は向上するが、組織中に導入された粗大粒子が破壊の起点として作用するため破壊強度が著しく低下し、７００Ｍｐａ以上の曲げ強度が得られない。従って、窒化珪素焼結体中のβ型窒化珪素粒子のうち、短軸径が５μｍ以上のβ型窒化珪素粒子の割合は１０体積％以下であるのが好ましい。同様に、組織中に導入された粗大粒子が破壊の起点として作用することを抑えるために、β型窒化珪素粒子のアスペクト比は１５以下であるのが好ましい。
【００６２】
軸受３を形成する窒化珪素セラミックスは、急激な温度変化に対して十分な抵抗力を有する必要がある。急激な温度変化に対する抵抗力は下記式（１）：
Ｒ＝αｃ（１−ν）／Ｅα  ・・・（１）
（ 但し、αｃ：常温における4点曲げ強度（ＭＰａ）、ν：常温におけるポアソン比、Ｅ：常温におけるヤング率（ＭＰａ）、α：常温から８００℃までの平均熱膨張係数）
により表される係数で表される係数Ｒは６００以上であるのが好ましく、７００以上であるのがより好ましい。係数Ｒが６００未満であると軸受３が破壊するおそれがある。係数Ｒは、軸受３から切り出した試験片に対して測定した常温における４点曲げ強度αｃ（ＭＰａ）、常温におけるポアソン比ν、常温におけるヤング率Ｅ（ＭＰａ）及び常温から８００℃までの平均熱膨張係数αから求める。
【００６３】
［第２実施形態］
本発明に係わる第２態様の軸受について図８を参照しつつ説明する。図８は、第２態様の軸受１８が組み込まれた軸受装置９の正面図である。本態様の軸受１８は、上記第１態様の軸受装置１に組み込まれた軸受３に対し、自動調芯機能を奏する凸状部が形成される外面が二の外面３ｂ・３ｃのみであるという点で相違している。以下、本態様の軸受装置９を構成する支持部材１０および軸受１８について詳細に説明する。
【００６４】
［支持部材］
第２態様の支持部材１０は、図８に示すように、互いに直交する二の支持平面、具体的には、上方の支持平面１０ａ、左方の支持平面１０ｂを有しており、この二の支持平面１０ａ・１０ｂは、略直交するよう組み合わされた平板状部材１０ｃ・１０ｄの内面（一面）となっている。そして、支持部材１０は、めっき浴中に伸ばされたフレーム２５の先端部２５ａに、支持平面１０ａが下方に、支持平面１０ｂが右方に向く姿勢で固定されている。
【００６５】
［軸受］
第２態様の軸受１８は、基本的には、第１態様の軸受３と同様な構成である。すなわち、外観が略円柱形状をなすサポートロールの軸部２７ａの外周面が摺動する、Ｘ軸方向に延びる摺動面３ａと、摺動面３ａが延びる方向と同一方向であるＸ軸方向に延設されているとともに上記第１態様の軸受３と同様な形態の凸状部３ｆが形成された外面３ｂ・３ｃを有している。しかしながら、軸受１８において、凸状部３ｆが形成された外面は、上方と左方の二の外面３ｂ・３ｃのみであり、当該外面３ｂ・３ｃは支持部材１０の二の支持平面１０ａ・１０ｂに各々対面している。なお、外面３ｂ・３ｃに相対する軸受１８の表面、すなわち下方の表面および右方の表面にも凸状部を形成してもよいが、自動調芯機能を奏する外面は、支持平面３ｂ・３ｃに対面する外面３ｂ・３ｃのみとなる。
【００６６】
上記構成の軸受１８は、外面３ｂが支持平面１０ａに、外面３ｃが支持平面１０ｂに対面した状態で、各々の凸状部３ｆの頂部３ｇが支持平面１０ａ・１０ｂに接するように支持部材１０に装着される。そして、支持部材１０に装着された軸受１８は、好ましくは、フレーム２５の先端部２５ａの下端から右方に延設されたアーム２５ｂの右端に設けられた、平板状の固定部材２５ｃにより、その右下部分が押し付けられ支持部材１０に固定される。アーム２５ｂと固定部材２５ｃの間には圧縮バネなどを利用した弾性体２５ｄが介在しており、伸縮可能な状態で軸受１８を固定している。なお、めっき浴中に浸漬されたサポートロールには、鋼板に付与される張力により図において矢印Ｄで示す力が作用しているため、軸受１８を固定する上記固定部材２５ｃ・弾性体２５ｄは必須の構成ではないが、軸受１８を安定して支持部材１０に固定しておくためには、設けておくことが好ましい。
【００６７】
かかる構成の軸受１８が組み込まれた軸受装置９によれば、図８において矢印Ｅで示すように左回りに回転するサポートロールの軸部２７ａの外周面は、軸受１８の摺動面３ａに接しつつ摺動する。なお、図８に示すようにサポートロールには矢印Ｄで示す負荷が作用しているため、軸受１８は、その摺動面３ａの左方上部で軸部２７ａを支持しており、その外面３ｂ・３ｃの２面に設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが、これらと対面する支持部材２の支持平面１０ａ・１０ｂと接する状態となっている。
【００６８】
そして、高温のめっき浴による加熱、鋼板から負荷される荷重により軸部２７ａが変形してその軸芯が偏芯すると、軸受１８には、軸部２７ａの偏芯量に応じ、Ｙ軸およびＺ軸回りの回転モーメントが作用する。ここで、支持部材２の支持平面１０ａ・１０ｂには、軸受１８の外面３ｂ・３ｃに各々設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが接している。しかして、Ｙ軸回り方向において、軸受１８は、Ｙ軸回りの回転モーメントのために、外面３ｂに設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇを支点として、外面３ｂが支持平面１０ａに対し偏芯量に応じ傾動する。また、Ｚ軸回り方向において、軸受１８は、Ｚ軸回りの回転モーメントのために、外面３ｃに設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇを支点として、外面３ｃが支持平面１０ｂに対し偏芯量に応じ傾動する。なお、傾動にともなう軸受１８の変位は、伸縮可能な弾性体２５ｄで許容している。このように、軸部２７ａの偏芯にともない軸受１８に作用する回転モーメントのうち、Ｙ軸回りの成分を外面３ｂに設けられた凸状部３ｆ、Ｚ軸回りの成分を外面３ｃに設けられた凸状部３ｆで分離して受け、それぞれを傾動せしめることにより、軸部２７ａの偏芯量に応じた軸受１８の自動調芯が可能となる。さらに、外面３ｂと外面３ｃの各々に形成された凸状部３ｆの頂部３ｇは、互いに直交する支持平面１０ａおよび１０ｂと接しているので、軸部２７ａの外周面と軸受１８の摺動面３ａとの摺動時の摩擦抵抗により軸芯Ｉ回りに軸受１８が連れ回りすることもない。さらに、本態様の軸受装置１０では、軸受１８の外面３ｂ・３ｃと対面する支持平面１０ａ・１０ｂ以外の面は開放されているため、軸受装置１０の引上げた際にめっき浴がそれらの間に残留しがたく、第１態様の軸受装置１よりも更に軸受１８の破損を抑制することが可能となる。
【００６９】
［第３実施形態］
本発明に係わる第３態様の軸受について図９（ａ）を参照しつつ説明する。図９（ａ）は、第３態様の軸受１２が組み込まれた軸受装置１０の側断面図である。本態様の軸受１２は、基本的には上記第１態様の軸受３と同様に、軸部３７ａの偏芯に対応し自動調芯機能を発揮するとともに軸受１２の連れ回りを防止するよう構成されているが、サポートロールのＸ軸方向の移動を規制するスラスト受けである軸受端部が右端に無く、軸部３７ａが挿入される中空部３ｓが軸受１２の左端（一端）から右端（他端）に渡り通じており、右端も開放されている点で相違している。また、この軸受１２が支持される支持部材１１についても、右端に配置される平板状部材が無く、めっき浴がより円滑に支持部材１１の内部に流通するように構成されている。なお、軸受１２は、左端面と同様に、支持部材１１に配置された不図示の固定部材２ｎ（図１参照）で右端面も固定され、Ｘ軸方向の移動が規制されている。
【００７０】
ここで、軸受端部を設けない軸受１２が組み込まれた本態様の軸受装置１０では、以下の構成によりサポートロールのＸ軸方向の移動を規制している。すなわち、軸部３７ａには、Ｘ軸方向において、その右方と左方に形成された大径部３７ｂおよび３７ｃと、左右の大径部３７ｂと３７ｃの間に形成された小径部３７ｄとを有しており、小径部３７ｄの両端にはＺ軸方向に延びる規制面３７ｅ・３７ｆが形成されている。小径部３７ｄは、その左右の規制面３７ｅおよび３７ｆの間に、軸受１２の中空部３ｓの両端面が挿入可能な長さで形成されている。そして、軸受装置１０では、上記のように構成された軸部３７ａは、その大径部３７ｅよりも大きな径を有する中空部３ｓに通され、左右の規制面３７ｅと３７ｆとの間に中空部３ｓが位置するよう配置されている。上記の構成により、サポートロールがＸ軸方向に移動した場合には、軸受１２の中空部３ｓの両端面に接する左右の規制面３７ｅおよび３７ｆでその移動を規制することとなる。
【００７１】
［第４実施形態］
本発明に係わる第４態様の軸受について図９（ｂ）を参照しつつ説明する。図９（ｂ）は、第４態様の軸受１４が組み込まれた軸受装置１３の側断面図である。本態様の軸受１４は、基本的には上記第１態様の軸受３と同様の機能を奏するよう構成されているが、軸部２７ａが摺動する摺動面３ａが形成された本体部１４ｃと、本体部１４ｃを保持するとともに  凸状部３ｆが設けられた四の外面３ｂ〜３ｅを有する保持部１４ａの二の部材の組合せにより構成されている点で相違している。この軸受１４の場合には、本体部１４ｃと保持部１４ａを別個の材料で構成できるという利点があり、例えば、めっき浴に対する耐蝕性と軸部２７ａの摺動に対する耐摩耗性の高いセラミックスで本体部１４ｃを、加工の容易なステンレスなどの金属で凸状部３ｆを形成する保持部１４ａを形成するとよい。なお、保持部１４ｃを金属で構成する場合には、めっき浴に対する耐蝕性を高めるため、その表面にセラミックスやサーメットなどの皮膜をその表面に形成しておくことが望ましい。以下、軸受１４の本体部１４ｃおよび保持部１４ａについて詳細に説明する。なお、支持部材の構成は、第１態様の支持部材２と同一であるので、説明を省略する。
【００７２】
［本体部］
上記したように軸部２７ａの外周面が摺動する摺動面３ａを有する本体部１４ｃは、軸芯Ｉに直交するＺ−Ｙ平面における断面形状が略扇形状をなしており、その内面が摺動面３ａとなっている。なお、本体部１４ｃの形状は上記に限定されず、半円環状であってもよいし、円環状であってもよい。すなわち、本体部１４ｃは、摺動面３ａを有していればよい。
【００７３】
［保持部］
上記本体部１４ｃを保持する保持部１４ａの外観形状は、第１態様の軸受３と同一であり、Ｘ軸方向に延設されるとともに支持部材２の互いに直交する四の支持平面２ａ〜２ｄに各々対面する四の外面３ｂ〜３ｅを有し、その外面３ｂ〜３ｅには、頂部３ｇが支持平面２ａ〜２ｄと接する凸状部３ｆが各々設けられている。そして、保持部１４ａの中央には軸部２７ａが挿通可能な中空部１４ｄがＸ軸に沿い形成されており、サポートロールが負荷を受ける矢印Ｄの方向に対応し、中空部１４ｄの左上方の隅部に本体部１４ｃが挿着される断面形状が略扇形状の挿着凹部１４ｂが設けられている。ここで、挿着凹部１４ｂに挿着された本体部１４ｃは、その内面である摺動面３ａが中空部１４ｄの内面から突出するよう固定されており、その突出した摺動面３ａに軸部２７ａは接触しつつ円滑に回転することとなる。
【００７４】
かかる構成の軸受１４が組み込まれた軸受装置１３によれば、サポートロールの軸部２７ａの外周面は、本体部１４ｃの摺動面３ａに接しつつ摺動する。サポートロールには矢印Ｄで示す負荷が作用しているため、保持部１４ａの外面３ｂ・３ｃの２面に設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが、これらと対面する支持部材２の支持平面２ａ・２ｂと接する状態となる。
【００７５】
そして、軸部２７ａが偏芯すると、その偏芯量に応じ、軸受１４にはＹ軸およびＺ軸回りの回転モーメントが作用する。支持部材２の支持平面２ａ・２ｂには、保持部１４ａの外面３ｂ・３ｃに各々設けられた凸状部３ｆの頂部３ｇが接しているので、軸受１４は、Ｙ軸回り方向およびＺ軸回り方向において、各々の回転モーメントのために、凸状部３ｆの頂部３ｇを支点として、外面３ｂが支持平面２ａに対し偏芯量に応じ傾動し、軸部２７ａの偏芯量に応じた軸受１４の自動調芯がなされることとなる。また、外面３ｂと外面３ｃの各々に形成された凸状部３ｆの頂部３ｇは、支持平面２ａおよび２ｂと接しているので、軸芯Ｉ回りに軸受１４が連れ回りすることもない。
【００７６】
［第５実施形態］
本発明に係わる第５態様の軸受について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、第５態様の軸受１７および支持部材１６が組み込まれた軸受装置１５の側断面図である。本態様の軸受１７は、基本的には第１態様の軸受３と同様の機能を奏するよう構成されているが、凸状部が、軸受に替えて支持部材に設けられている点で相違している。以下、軸受１７および支持部材１６の順にその構成を具体的に説明する。
【００７７】
［軸受］
本態様の軸受１７は、第１態様の軸受３と同様に、軸部２７ａが摺動するＸ軸方向に延設された摺動面３ａを有するが、その四の外面１７ｂ〜１７ｅ（１７ｃ・１７ｅは不図示）は互いに直交する平面（以下、理解のため本態様においても便宜的に支持平面と言う。）となっている。すなわち、第１態様の支持部材２の支持平面は、本態様においては支持部材に替え軸受１７に設けられている。
【００７８】
［支持部材］
本態様の支持部材１６は、第１態様の支持部材２と同様に、５枚の平板状部材２ｅ〜２ｉ（平板状部材２ｆ・２ｈは不図示）の略コの字形状に組合せ、軸受１７を収納する収納室２ｑを形成するよう構成されているが、四の平板状部材２ｅ〜２ｈのＸ軸方向に延設された面（以下、理解のため内面と言う。）１６ａ〜１６ｄ（１６ｂ・１６ｄは不図示）は、各々軸受１７の支持平面１７ｂ〜１７ｅに対面しており、内面１６ａ〜１６ｄには、各々が対面する支持平面１７ｂ〜１７ｅと頂部１６ｓが接する凸状部１６ｒが設けられている。すなわち、第１態様の軸受３の凸状部が設けられる面は、本態様においては軸受に替え支持部材１６に設けられている。
【００７９】
このように支持平面と凸状部を設ける面とを軸受と支持部材との間で入れ替えた構成によっても、上記第１〜第４態様の軸受と同様に、軸芯Ｉ回りの連れ回りを防止しつつ軸受１７は自動調芯機能を発揮することができる。なお、本態様の軸受１７は、外面１７ｂ〜１７ｅが平面であるため加工等で形成することが容易であり、特に軸受１７を難加工性のセラミックスで構成する場合に有利である。
【符号の説明】
【００８０】
１（９、１３、１５）                  軸受装置
２（１０、１１、１６）                保持部材
２ａ（２ｂ〜２ｄ、１７ｂ〜１７ｅ）    平面（支持平面）
２ｅ（２ｆ〜２ｉ）                    平板状部材
２ｊ（２ｋ〜２Ｌ）                    貫通孔
２ｑ                                  収納室
３（４〜８，１２、１４、１７、１８）  軸受
３ａ                                  摺動面
３ｂ（３ｃ〜３ｅ、１６ａ〜１６ｄ）    面（外面、内面）
３ｆ（３ｋ、１６ｒ）                  凸状部
３ｇ（１６ｓ）                        頂部
３Ｌ                                  湯溜まり部
３ｍ                                  貫通孔
３ｏ（３ｐ〜３ｒ）                    接続面
３ｓ                                  中空部
２０                                  溶融金属めっき装置
２１                                  溶融金属めっき浴
２７                                  サポートロール
２８                                  シンクロール
Ｗ                                    鋼板
【図１】
0005828387.tif 000002
【図２】
0005828387.tif 000003
【図３】
0005828387.tif 000004
【図４】
0005828387.tif 000005
【図５】
0005828387.tif 000006
【図６】
0005828387.tif 000007
【図７】
0005828387.tif 000008
【図８】
0005828387.tif 000009
【図９】
0005828387.tif 000010
【図１０】
0005828387.tif 000011